采用二维和三维培养方法比较水飞蓟素对MCF-7和MDA-MB-231乳腺癌细胞转移特性的影响

《BMC Complementary Medicine and Therapies》：Comparative evaluation of the effects of Silymarin on the metastatic characteristics of MCF-7 and MDA-MB-231 breast cancer cells with two-dimensional and three-dimensional culture methods

　　

摘要

背景

乳腺癌是全球女性中最常见的癌症之一，而转移现象是其致死性的重要原因。水飞蓟素是一种具有潜在抗癌作用的天然化合物。然而，它对不同乳腺癌细胞系转移特性的影响目前尚不清楚。因此，本研究旨在探讨水飞蓟素对两种乳腺癌细胞系（MCF-7和MDA-MB-231）转移特性的影响，并比较二维与三维细胞培养模型之间的差异。

方法

本研究采用二维和三维细胞培养系统，评估水飞蓟素对细胞增殖、迁移以及上皮-间质转化过程的影响。通过2D和3D培养环境中的3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四氮唑鎓溴化物细胞存活率检测来确定水飞蓟素的有效剂量。在2D培养中，使用伤口愈合试验、聚合酶链反应检测mRNA水平，以及免疫组化分析检测蛋白质表达情况。在3D培养中，则形成球状细胞团，随后进行Transwell迁移试验、mRNA水平检测以及蛋白质表达的免疫组化分析。

结果

水飞蓟素能够有效调节这两种细胞系的增殖、迁移及上皮-间质转化过程。值得注意的是，3D微环境会对药物的敏感性产生不同影响：MCF-7细胞在3D培养环境中对水飞蓟素的敏感性更高，而MDA-MB-231细胞则比在2D培养环境中更具耐药性。

结论

这些研究结果表明，水飞蓟素在体外具有显著的抗转移潜力，因此有必要进一步开展体内实验和临床研究，以评估其作为乳腺癌辅助治疗手段的疗效。本研究强调了使用3D培养模型对于准确评估抗癌药物效果的重要性。尤其值得注意的是，水飞蓟素对MMP-9表达的影响取决于培养环境，在3D球状细胞模型中该蛋白的表达明显下降，这进一步体现了其在更接近生理环境的条件下的抗转移潜力。